一種杠桿加載系統(tǒng)及組裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程試驗設備領域，尤其涉及一種杠桿加載系統(tǒng)及組裝方法。
【背景技術】
[0002]土木工程試驗研宄仍然是土木工程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。土木工程試驗的任務是在試驗對象上，以儀器設備為對象，以各種試驗技術為手段，在荷載或其他因素作用下，通過測試與結構工作性能有關的各種參數(shù)后進行分析，從而對結構的工作性能作出評價，對結構的承載能力作出正確的估計，并為研宄和發(fā)展結構的計算理論提供可靠的依據(jù)。
[0003]在土木工程試驗研宄中，對于均布荷載的模擬，常采用堆載和等效集中荷載施加，當施加均布荷載較小時，常常采用堆載進行施加；當施加均布荷載較大時，則堆載荷載過大、占用結構空間過大且實施難度大，此時一般采用等效集中荷載施加。等效集中力常采用施加荷載設備和方法為:杠桿加載和千斤頂加載，其中千斤頂加載適用于較大的集中力加載，模擬均布荷載加載過于粗糙，且施加荷載不能精細控制；杠桿加載能夠精細控制施加荷載的大小，比較適合模擬均布荷載的施加。
[0004]傳統(tǒng)的杠桿加載方式為杠桿的中支點壓在結構的上部，則杠桿的加載高度增加或者結構下的凈高降低，占用了結構的上部和側面空間，不便于結構的側面裂紋的觀測，且不能直觀觀測主梁的位移；當杠桿的中支點與主梁上的墊板為點接觸，杠桿的橫向失穩(wěn)容易滑移，尾端需要強大的剛性錨固，使杠桿整個系統(tǒng)變得笨重；當主梁的上緣橫向寬度較寬時，為了能夠便于杠桿加載，必須加長杠桿的長度，使整個杠桿體系變得復雜且造價昂貴。對于大位移體系結構而言，杠桿的端部位移較大，傾斜較為厲害，杠桿的加載比例難以精確保證，且端部的掛籃有著地的可能，卻難以對杠桿進行預抬處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是提供了一種杠桿加載系統(tǒng)及組裝方法，加載簡便、占用結構加載空間小，可適應較大均布荷載的模擬試驗，且試驗過程中便于直觀的觀測主梁位移和側面的裂紋。
[0007]( 二)技術方案
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種杠桿加載系統(tǒng)，包括與地板錨固連接的地錨梁和平行于所述地錨梁的主梁，所述主梁設置在高于所述地錨梁的位置；所述主梁的底部沿其長度方向鉸接有多個與所述地面平行的杠桿，多個所述杠桿之間相互平行，且每個所述杠桿均與所述主梁垂直；所述杠桿的一端通過鋼絲與所述地錨梁柔性連接，另一端吊裝有掛籃，所述掛籃內(nèi)裝有砝碼。
[0009]其中，所述主梁內(nèi)沿長度方向平行的預埋有多組預埋件，所述預埋件為兩根沿所述主梁的截面方向平行設置的預埋螺桿，兩根所述預埋螺桿的一端均預埋在所述主梁內(nèi)，另一端通過所述連接裝置連接。
[0010]其中，所述連接裝置包括連接器和連接軸，所述連接器的兩端分別設有用于連接所述預埋螺桿的連接孔，所述連接器底面的中間設有軸座，所述軸座通過所述連接軸鉸接有夾片，所述夾片固定于所述杠桿上。
[0011 ] 其中，所述連接器底面的中間設有一個軸座，所述連接軸設有兩個凸臺，將所述軸座卡于兩個所述凸臺之間，兩個所述凸臺的外側套裝所述夾片。
[0012]其中，所述連接器底面的中間平行的設有兩個軸座，所述連接軸的兩端穿設于兩個所述軸座內(nèi)，所述連接軸的兩端還套裝有所述夾片，所述夾片設置于所述軸座的外側。
[0013]其中，所述預埋螺桿外套裝有多個用于確定所述預埋螺桿的預埋長度和增強所述預埋螺桿的抗拔能力的螺帽，所述螺帽設于所述主梁內(nèi)。
[0014]其中，所述地錨梁通過地錨螺桿、墊片和螺帽的配合與所述地板錨固連接；所述地錨梁上設有用于與所述鋼絲連接的定位孔和用于使所述地錨螺桿穿入的錨固孔，所述地板上與所述錨固孔對應的位置設有用于使所述地錨螺桿穿入的地錨孔或地槽。
[0015]其中，所述杠桿上吊裝有所述掛籃的一端固定有吊鉤，所述掛籃通過吊繩吊裝在所述吊鉤上。
[0016]其中，所述杠桿的截面為工字形，截面高度為10mm?140mm ;所述地錨梁的截面為封閉的矩形；所述鋼絲的截面為圓形，直徑為5mm?7mm。
[0017]本發(fā)明還提供了一種杠桿加載系統(tǒng)的組裝方法，包括如下步驟:
[0018]S1、在主梁內(nèi)定位并預埋下預埋螺桿；
[0019]S2、對鋼絲進行下料，并對所述鋼絲的一端進行墩頭處理；
[0020]S3、將所述鋼絲未墩頭的一端穿過地錨梁上的定位孔，然后與杠桿的一端連接后對其進行墩頭；
[0021]S4、架設所述主梁，并對所述地錨梁進行定位；
[0022]S5、將所述杠桿通過連接裝置與所述主梁內(nèi)的預埋螺桿鉸接，并將掛籃吊裝于所述杠桿的另一端；
[0023]S6、微調所述預埋螺桿上的螺帽，以修整所述杠桿的高度就位。
[0024](三)有益效果
[0025]本發(fā)明的上述技術方案具有以下有益效果:本發(fā)明提供的杠桿加載系統(tǒng)的地錨梁與地板錨固連接，主梁設置在平行于地錨梁且高于地錨梁的位置；主梁的底部沿其長度方向鉸接有多個與地面平行的杠桿，多個杠桿之間相互平行，且每個杠桿均與主梁垂直；杠桿的一端通過鋼絲與地錨梁柔性連接，另一端吊裝有掛籃，掛籃內(nèi)裝有砝碼。該杠桿加載系統(tǒng)具有較高的橫向穩(wěn)定性和安全性，加載簡便，占用結構加載空間小，可適應較大均布荷載的模擬，試驗時便于結構側面裂紋的觀測和位移的直觀觀測，可以實現(xiàn)精細化分級加載，可以對主梁實現(xiàn)多分點布置加載，更為精確的模擬主梁的受力圖式，且保證了杠桿的精確加載比例，不會隨著杠桿的傾斜而改變加載比例。本發(fā)明提供的杠桿加載系統(tǒng)的組裝方法簡單方便，可以很好地適用于土木工程試驗中對均布載荷的模擬。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例的杠桿加載系統(tǒng)的結構示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實施例的預埋螺桿在主梁中的安裝示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明的連接器的第一種結構的主視圖；
[0029]圖4為圖3的側視圖；
[0030]圖5為本發(fā)明的連接軸的第一種結構的主視圖；
[0031]圖6為本發(fā)明的連接器的第二種結構的側視圖；
[0032]圖7為本發(fā)明的連接軸的第二種結構的主視圖。
[0033]其中，1、主梁；2、杠桿；3、掛籃；4、預埋螺桿；5、連接器；6、連接軸；7、鋼絲；8、地錨梁；9、地錨螺桿；10、螺帽；11、地板；12、吊繩；13、夾片；14、錨固軸；15、墊片；16、吊鉤；17、砝碼；18、凸臺；19、連接孔;20軸座。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0035]在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；除非另有說明，“缺口狀”的含義為除截面平齊外的形狀。術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0036]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0037]如圖1所示，本實施例提供的杠桿加載系統(tǒng)的地錨梁8與地板11錨固連接，主梁I平行于地錨梁8設置，且設置在高于地錨梁8的位置；主梁I的底部沿其長度方向鉸接有多個與地面11平行的杠桿2，多個杠桿2之間相互平行，且每個杠桿2均與主梁I垂直；杠桿2的一端通過鋼絲7與地錨梁8柔性連接，以實現(xiàn)杠桿2的自由轉動，且通過鋼絲7可將杠桿2的錨固力傳至地板11，實現(xiàn)可靠錨固；杠桿2的另一端吊裝有掛籃3，在掛籃3內(nèi)裝有砝碼16，且掛籃3的底面高于地面11，使掛籃3吊裝在杠桿2上且處于懸吊狀態(tài)，掛籃3里